"Машина времени" и "окно" во Вселенную: телескопу Hubble - 30 лет [ Редагувати ]

Космический телескоп Hubble является совместным проектом американского NASA и Европейского космического агентства. Его смонтировали на орбите в 1990 году, однако из-за брака главного зеркала он три года простоя без дела. В 1993 году к орбитальному телескопу отправили космический челнок с ремонтной миссией.

Благодаря уникальной оптике (зеркало диаметром 2,4 м) и отсутствию искажения атмосферы, за 27 лет своей работы на орбите Hubble сделал миллионы снимков космических объектов, которые просто невозможно увидеть с Земли. 

"Столпы Творения" — один из самых известных снимков, полученных телескопом. Рождение новых звёзд из газа и пыли в Туманности Орёл

С помощью орбитального астроном ученые не просто заглянули в самые далекие уголки Космоса, но и разгадали несколько важнейших загадок мироздания, в том числе об эволюции Вселенной. Со всеми своими открытиями Hubble "делится" на своем сайте.

Планеты и "карлики" Солнечной системы

Первым "подарком", который Hubble преподнес астрономам, стало падение кометы Шумейкеров — Леви на Юпитер в 1994 году. Люди впервые в истории наблюдали за столкновением двух небесных тел Солнечной системы.

Телескоп зафиксировал разрушение кометы приливными силами на 21 фрагмент, а потом их "бомбардировку" атмосферы Юпитера на скорости 64 км/сек. Компьютерное моделирование показало, что комета кружила на орбите Юпитера около 20 лет.

Коричневые пятна отмечают места падения фрагментов кометы на южном полушарии Юпитера

Телескоп впервые позволил разглядеть Плутон, который с момента своего открытия в 1930 году считался девятой планетой Солнечной системы. В 2006 году Плутон был "понижен" до разряда карликовых планет. Hubble смог увидеть всего пять его спутников: Харон, Никту, Гидру, Кербер и Стикс. Ученые также смогли составить карту Эриды (Зена) - второй по размеру после Плутона и наиболее удаленной от Солнца карликовой планеты. 

Наблюдение за Ганимедом, одним из спутников Юпитера, позволило установить, что под поверхностью у него есть океан. Его "выдали" изменения полярных сияний вокруг Ганимеда. По оценкам, глубина океана составляет 100 км, он скрыт ледяной корой толщиной в 150 км.

После изучения снимков, сделанных телескопом в 2004-2009 годах, был открыт Гиппокамп - спутник Нептуна, самая дальняя от Земли планета Солнечной системы.

Планеты и "карлики" Солнечной системы

Планеты вне Солнечной системы называются экзопланеты. Впервые об их обнаружении было объявлено в 1992 году. Ученые так и не смогли разглядеть планету 51 Pegasi b, поскольку она буквально прячется за своей звездой.

В 2008 году Hubble впервые сделал снимок, на котором отчетливо видна планета вблизи яркой звезды в системе Фомальгаут. Ее назвали Fomalhaut b. С тех поры были обнаружены тысячи таких планет, многие из них теоретически могут быть обитаемы. В 2017 году впервые была обнаружена экзолуна возле планеты Kepler-1625b, вращающейся вокруг другой звезды. 

С помощью Hubble было найдено большое количество протопланетных дисков вокруг звёзд в Туманности Ориона. Ученые доказали, что формирование планет происходит у большинства звёзд нашей Галактики.

Изображение системы Фомальгаут и первой экзопланеты - Fomalhaut b 

Возраст Вселенной и взгляд в прошлое

Возрастом Вселенной называют время, прошедшее с момента Большого взрыва. До запуска Hubble, возраст Вселенной, учитывая скорость ее расширения, оценивался в 10–20 млрд лет. Оценив характер пульсаций особых переменных звезд цефеид в Скоплении Девы, ученые вычислили возраст Вселенной с точностью до 2% — 13,82 млрд лет. 

С помощью Hubble впервые были получены изображения протогалактик - первых сгустков материи, которые сформировались менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. В 1995 году Hubble исследовал участок неба в созвездии Форнакс (Hubble Deep Field), содержащий несколько тысяч тусклых старых галактик. Ученые смогли буквально заглянуть сквозь время и увидели глубокий космос вплоть до эпохи образования первых звёзд. 

В 2018 году телескопу удалось снять крупным планом одну из самых древних среди известных галактик во Вселенной, которая существовала через 500 млн. лет после Большого Взрыва. Понимание механики расширения Вселенной случит ключом к загадке происхождения Солнца и Земли.

Сотни галактик в участке неба Hubble Ultra Deep Field. Самые красные и тусклые образовались всего через 800 млн лет после Большого взрыва

 

Черные дыры и "темная материя"

После взрыва массивных звезд (сверхновых) рождается "черная дыра", или сперхкомпактный объект — нейтронная звезда. О таких предполагаемых гравитационно-коллапсирующих объектах, которые "глотают свет", писал еще Альберт Эйнштейн в своей теории относительности.

Hubble разглядел черные дыры в центрах близлежащих галактик. Наблюдение за ними доказало, что сверхновые порождают вспышки гамма-излучения.

Ученые смогли обосновать связь между массой чёрных дыр (в миллионы или миллиарды раз больше массы нашего Солнца) и свойствами галактики. Подсчитали, что наша галактика Млечный Путь весит приблизительно 1,5 триллиона солнечных единиц и имеет радиус 129 000 световых лет. И спрогнозировали, что через 4 млрд лет она столкнется с соседней галактикой Андромеды.

С помощью Hubble ученые выяснили, что черные дыры наполнены "темной материей", которая служит своего рода антигравитацией и "тормозит" расширение Вселенной. Подсчитано, что "темная материя" составляет 68% содержимого Вселенной, однако ее природа все еще остается загадкой.